Одним из способов для устранения единой точки отказа на шлюзе по умолчанию является реализация виртуального маршрутизатора. Для реализации этого типа избыточности маршрутизатора несколько маршрутизаторов настраиваются для совместной работы, что создает иллюзию одного маршрутизатора на узлах сети LAN, как показано на рисунке. При совместном использовании IP-адреса и MAC-адреса два или более маршрутизаторов могут работать, как один виртуальный маршрутизатор.
IP-адрес виртуального маршрутизатора настраивается в качестве шлюза по умолчанию для рабочих станций в отдельном сегменте IP. При отправке кадров с конечных устройств на шлюз по умолчанию узлы используют ARP для разрешения MAC-адреса, связанного с IP-адресом шлюза по умолчанию. С помощью протокола ARP определяется MAC-адрес виртуального маршрутизатора. После этого кадры, которые отправлены на MAC-адрес виртуального маршрутизатора, можно обработать физически с помощью текущего активного маршрутизатора в пределах группы виртуального маршрутизатора. Протокол используется для определения двух или более маршрутизаторов в качестве устройств, отвечающих за обработку кадров, отправляемых на MAC- или IP-адрес одного виртуального маршрутизатора. Конечные устройства отправляют трафик на адреса виртуального маршрутизатора. Физический маршрутизатор, который пересылает этот трафик, является прозрачным для конечных устройств.
Протокол резервирования предоставляет механизм для определения маршрутизатора, который должен выполнять активную роль в пересылке трафика. Он также определяет, когда роль пересылки должна перейти к избыточному маршрутизатору. Переход от одного пересылающего маршрутизатора к другому является прозрачным для оконечных устройств.
Способность сети динамически восстанавливаться после сбоя устройства, выполняющего функцию шлюза по умолчанию, называется избыточностью на первом хопе.